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1、植物生理学,绪 论,一、植物生理学的定义和研究内容 1.什么是植物生理学 植物生理学(plant physiology）是研究植物生命活动规律、揭示植物生命现象本质的科学。它是植物学的一个分支。2植物生理学研究对象植物，主要是高等绿色植物，以揭示自养生物的生命现象本质及其与外界条件的相互关系，以为生产实际服务作为主要任务。,绪 论,二、植物生理学研究内容 植物生理学研究内容概括起来有四方面：细胞生理：代谢生理：包括光合作用、呼吸作用、水分生 理、矿质营养、物质运输与分配、植 物生长物质 生长与发育：生长生理、成花生理、生殖和衰老 环境生理：主要讲逆境生理,绪 论,三、植物生理学的基本任务 一方
2、面是探索生命活动的基本规律，进行理论研究。另一方面是应用该理论服务于农业生产，为栽培植物，改良和培育植物品种提供理论依据。并能不断提出控制植物生长的有效方法，从而改造自然，利用自然，造福人类。,绪 论,四、植物生理学与农业生产 1.作物产量形成与高产理论 2.环境生理与作物抗逆性 3.设施农业中的作物生理学 4.植物生理学与育种学相结合作物生理 育种,水分生理,水分的重要性植物对水分的吸收：细胞的吸收，根系对水分的 吸收水分的散失合理灌溉,水分的吸收,水分的运输,水分的利用,水分的散失,水是生命起源的先决条件,没有水就没有生命,也就没有植物。植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程，被称为植物
3、的水分代谢(water metabolism)。植物的水分代谢包括：,植物体内水分的运输,一、水分运输的途径：,土壤水分,根毛,皮层,内皮层,木质部薄壁细胞,茎的导管,叶脉导管,叶肉细胞,气孔下腔,气孔,大气,Evaporation,Cohesion,Uptake,Water molecules are“sticky”,图 2-15 水分从根向地上部运输的途径,矿质营养,一、植物体内的元素,植物材料,水分,干物质,有机物,灰分,105C,600C,（10%95%）,（5%95%）,（90%95%）,（5%10%）,挥发,残留,植物体内的必需元素,植物体内的必需元素 植物生长必需的元素有16种，
4、根据植物需要的多寡将其分为大量元素和微量元素。大量元素：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S。它们约占植物体干重的0.01%10%。植物对此类元素需要的量较多。微量元素：Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl。约占植物体干重的10-5%10-3%。植物对这类元素的需要量很少,但缺乏时植物不能正常生长；若稍有过量,反而对植物有害,甚至致其死亡。,确定植物必需矿质元素的方法,溶液培养法(solution culture method)：亦称水培法(water culture method),是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法；而砂基培养法(sand culture method)则
5、是在洗净的石英砂或玻璃球等基质中加入营养液来培养植物的方法。气培法(aeroponics)：将根系置于营养液气雾中栽培植物的方法称为气培法。,图3-1几种营养液培养法A.水培法:使用不透明的容器(或以锡箔包裹容器),以防止光照及避免藻类的繁殖,并经常通气;B.营养膜(nutrient film)法:营养液从容器a流进长着植株的浅槽b,未被吸收的营养液流进容器c,并经管d泵回a。营养液pH和成分均可控制。C.气培法：根悬于营养液上方，营养液被搅起成雾状。,小麦缺氮,苹果缺氮,马铃薯缺氮,菜豆缺氮,白菜缺磷,油菜缺磷,玉米缺磷,大麦缺磷,蕃茄缺钙,白菜缺钙,5、镁叶绿素的组成成分之一。缺乏镁，叶绿
6、素不能合成，叶脉仍绿而叶脉之间变黄。许多酶的活化剂。,草莓叶片的缺素症状,光合作用,光合作用的过程影响光合作用的因素光合效率与作物生产,Movie,叶绿素是一种酯，因此不溶于水。通常用含有少量水的有机溶剂如80的丙酮，或者95%乙醇，或丙酮乙醇水4.54.51的混合液来提取叶片中的叶绿素，用于测定叶绿素含量。之所以要用含有水的有机溶剂提取叶绿素，这是因为叶绿素与蛋白质结合牢，需要经过水解作用才能被提取出来。,叶绿素的提取,研磨法提取光合色素,提取方法,研磨法,浸提法,0.1g叶+10ml混合液浸提,植物体内的叶绿素在代谢过程中一方面合成，一方面分解，在不断地更新。如环境不适宜，叶绿素的形成就受
7、到影响，而分解过程仍然进行，因而茎叶发黄，光合速率下降。农业生产中，许多栽培措施如施肥，合理密植等的目的就是促进叶绿素的形成，延缓叶绿素的降解，维持作物叶片绿色，使之更多地吸收光能，用于光合作用，生产更多的有机物。,同化物的运输和分配,有机物的运输有机物的分配,图6-2 树木枝条的环割a.开始环割的树干；b.经过一段时间的树干,图6-3 筛管、伴胞及筛板图解 A.横切面 B.纵切面1.筛管 2.筛板 3.筛孔 4.伴胞,A,B,4,1,3,2,3,4,植物生长物质,植物激素植物生长调节剂,五、生长素的生理效应(二)促进插条不定根的形成 生长素促进插条不定根形成的主要作用是刺激了插条基部切口处细
8、胞的分裂与分化，诱导了根原基的形成。生长素促进细胞分裂的原因是由于促进了细胞核的分裂而与胞质分裂无关，要促进整个细胞的分裂，还需细胞分裂素(促进胞质分裂)的参与，否则，如只有生长素，形成的则为多核细胞。,IBA促进生根,GA3 对矮生型豌豆的效应,对照,施用5g GA3后第7天,GA对胡萝卜开花的影响,对照,10 g GA/d处理4周,低温处理6周,四、细胞分裂素的生理效应(二)促进芽的分化 细胞分裂素(激动素)和生长素的相互作用控制着愈伤组织根、芽的形成。当培养基中CTK/IAA的比值高时，诱导愈伤组织形成芽；当CTK/IAA的比值低时，诱导愈伤组织形成根；完整植株的形态建成就是受内源CTK和IAA的比值调控的。,CTK对萝卜子叶膨大的作用,叶面涂施CTK(100mgL-1),对照,植物逆境生理,植物的抗旱性植物的抗盐性植物的抗寒性,
